COBOLで四則演算をマスターする8つのステップ

はじめに

プログラミングには多くの言語が存在します。

その中でも、特にビジネスや金融分野で長年にわたって使用されてきたのがCOBOLです。

この記事では、COBOLを用いた基本的な四則演算の方法を初心者向けに解説します。

プログラミング経験がない方でも、この記事を読むことで、COBOLによる四則演算の基本を理解し、自身でコードを書けるようになるでしょう。

COBOLは、現代の多くのプログラミング言語とは異なる特徴を持ちますが、その基本的な構造と演算方法を学ぶことは、プログラミングの基礎を固めるのに非常に役立ちます。

●COBOLとは何か

COBOL（Common Business-Oriented Language）は、1959年に開発されたプログラミング言語で、特にビジネス分野でのデータ処理に適しています。

長年にわたり金融機関や保険会社、政府機関などで広く使用されてきました。

COBOLの大きな特徴は、その可読性の高さです。英語に近い文法を持ち、プログラムが文書のように読めるため、プログラミング初心者にも理解しやすい構造をしています。

また、COBOLは堅牢性と信頼性に優れ、大規模なデータ処理が求められる場面で長年活躍してきました。

○COBOLの歴史と特徴

COBOLの歴史は、コンピュータの歴史と深く関わっています。

1960年代初頭にはすでに広く使われており、その後も多くの企業や政府機関で採用されてきました。

COBOLは、業務処理に特化した設計がされており、特にファイル処理やデータベース処理の能力に長けています。

現在では、新たにCOBOLを学ぶ人は少なくなっていますが、既存のシステムがCOBOLで書かれているため、この言語を知っていることは依然として価値があります。

COBOLの特徴の一つは、その文法の英語に近いことです。

例えば、”ADD A TO B GIVING C.” というコードは、「AにBを加えて、結果をCに格納する」という意味になります。

このように、COBOLは英語の文法に沿った形でプログラムを記述できるため、英語を理解できる人には直感的に理解しやすい言語です。

また、COBOLは構造化されたプログラムを作成するための機能を備えており、大規模なプログラムの開発にも適しています。

●四則演算の基本

プログラミング言語COBOLで四則演算を行う基本的な方法を理解することは、COBOLプログラミングの基礎を固める上で非常に重要です。

四則演算は、加算、減算、乗算、除算の4つの基本的な数学的操作から成り立っています。

これらの操作はプログラミングの世界で非常に頻繁に使用されるため、COBOLでのそれぞれの実装方法を学ぶことは、プログラミングスキルを向上させるための第一歩となります。

○加算の基本

加算は、2つ以上の数値を合計する最も基本的な数学演算です。

COBOLでは、ADDステートメントを使用して加算を行います。

例えば、2つの数値を合計して新しい変数に格納する場合は、ADD A TO B GIVING Cのように記述します。

ここで、AとBは加算する数値、Cはその結果を格納する変数です。

この命令は、「AにBを加えて、その結果をCに格納する」という意味になります。

○減算の基本

減算は、ある数値から別の数値を引く操作です。

COBOLでは、SUBTRACTステートメントを用いて減算を行います。

例えば、SUBTRACT B FROM A GIVING Cというコードは、「AからBを引いて、その結果をCに格納する」という操作を表しています。

このように、COBOLのステートメントは英語の文法に近い形で表現され、その意味を理解しやすいです。

○乗算の基本

乗算は、数値を繰り返し加算する操作です。

COBOLでは、MULTIPLYステートメントを使用して乗算を行います。

例えば、MULTIPLY A BY B GIVING Cというコードは、「AにBを掛けて、その結果をCに格納する」という意味になります。

乗算は特に金額計算などで頻繁に使用されるため、COBOLプログラミングにおいて重要な概念です。

○除算の基本

除算は、ある数値を別の数値で割る操作です。

COBOLでの除算はDIVIDEステートメントによって行われます。

例えば、DIVIDE A INTO B GIVING Cは、「AをBで割って、その結果をCに格納する」という操作を意味します。

除算は、数値データを処理する際に不可欠な演算であり、特に金融や会計の分野でのプログラミングにおいて重要です。

●COBOLでの四則演算の実装

COBOLを使用した四則演算の実装は、基本的なプログラミング技術の理解を深めるために不可欠です。

ここでは、COBOLにおける四則演算の具体的なコード例を通じて、その実装方法を詳しく解説します。

これらのサンプルコードは、初心者がCOBOLの基本を理解し、自分でプログラムを書く際の参考になるように設計されています。

○サンプルコード1：加算の例

COBOLにおける加算の基本的な形式は、ADDステートメントを使用します。

例えば、二つの数値10と20を加算して、結果を変数TOTALに格納する場合、次のように記述します。

       01 NUM1 PIC 9(2) VALUE 10.
       01 NUM2 PIC 9(2) VALUE 20.
       01 TOTAL PIC 9(2).
       ...
       ADD NUM1, NUM2 GIVING TOTAL.

このコードでは、NUM1とNUM2が加算され、その結果がTOTALに格納されます。

COBOLでは変数の宣言にPIC（ピクチャー）記法を使用し、それぞれの変数のデータ型とサイズを指定します。

○サンプルコード2：減算の例

減算を行う場合は、SUBTRACTステートメントを使用します。

例えば、NUM1からNUM2を減算し、その結果をRESULTに格納する場合、次のようになります。

       SUBTRACT NUM2 FROM NUM1 GIVING RESULT.

この例では、NUM1が20、NUM2が10と仮定すると、RESULTには10（20 – 10）が格納されます。

○サンプルコード3：乗算の例

乗算では、MULTIPLYステートメントを使用します。

例えば、NUM1とNUM2を乗算し、その結果をPRODUCTに格納する場合、次のように記述します。

       MULTIPLY NUM1 BY NUM2 GIVING PRODUCT.

このコードにより、NUM1とNUM2の積がPRODUCTに格納されます。

○サンプルコード4：除算の例

最後に除算を見てみましょう。

DIVIDEステートメントを用いて、NUM1をNUM2で割り、その結果をQUOTIENTに格納します。

       DIVIDE NUM1 BY NUM2 GIVING QUOTIENT.

このコードでは、NUM1をNUM2で割った商がQUOTIENTに格納されます。

除算は特に、割り切れない場合の処理に注意が必要です。

●四則演算の応用例

COBOLにおける四則演算の基本的な実装方法を学んだ後、次はこれらの演算を応用した複雑な計算の例を見ていきます。

実際のアプリケーションでは、単純な加算や減算だけでなく、これらを組み合わせた複雑な計算が必要になることがよくあります。

ここでは、複合計算と変数を使用した計算の2つの応用例を紹介します。

○サンプルコード5：複合計算の例

複合計算では、複数の演算を組み合わせて使用します。

例えば、ある金額に対して税率を乗算し、その後定額の割引を減算する場合の計算は次のようになります。

       01 PRICE    PIC 9(5) VALUE 10000.
       01 TAX_RATE PIC V99 VALUE 0.10.
       01 DISCOUNT PIC 9(5) VALUE 500.
       01 TOTAL    PIC 9(5).
       ...
       MULTIPLY PRICE BY TAX_RATE GIVING TOTAL.
       ADD PRICE TO TOTAL.
       SUBTRACT DISCOUNT FROM TOTAL.

このサンプルコードでは、まずPRICEにTAX_RATEを乗算し、その結果にPRICEを加算してから、DISCOUNTを減算しています。

このようにCOBOLでは、複数の四則演算を組み合わせることで複雑な計算を行うことができます。

○サンプルコード6：変数を使用した計算例

変数を使用した計算では、複数の変数に格納された値を演算に利用します。

例えば、異なる商品の金額と数量を掛け合わせて合計金額を算出する場合、次のように記述できます。

       01 ITEM1_PRICE PIC 9(5) VALUE 500.
       01 ITEM2_PRICE PIC 9(5) VALUE 800.
       01 ITEM1_QTY   PIC 9(3) VALUE 2.
       01 ITEM2_QTY   PIC 9(3) VALUE 3.
       01 TOTAL_PRICE PIC 9(6).
       ...
       MULTIPLY ITEM1_PRICE BY ITEM1_QTY GIVING TOTAL_PRICE.
       MULTIPLY ITEM2_PRICE BY ITEM2_QTY ADD TO TOTAL_PRICE.

このコードでは、それぞれの商品の価格に数量を掛けて合計金額を算出しています。

こうした変数を使用した計算は、実際のビジネスアプリケーションにおいて非常に一般的です。

●注意点と対処法

COBOLプログラミングを行う際には、いくつかの注意点があります。

これらを理解し、適切に対処することで、効率的かつエラーの少ないプログラミングが可能になります。

特に初心者が陥りやすい落とし穴を避けるために、重要なポイントをいくつか挙げておきましょう。

○エラーハンドリング

COBOLでは、エラーを検出し適切に対処することが重要です。

例えば、除算を行う際には、ゼロによる除算が発生しないように注意する必要があります。

これを防ぐためには、除算前に分母がゼロでないことを確認する必要があります。

       IF NUM2 = 0
           DISPLAY "Error: Division by zero."
       ELSE
           DIVIDE NUM1 BY NUM2 GIVING RESULT
       END-IF.

このコードは、NUM2がゼロかどうかをチェックし、ゼロの場合はエラーメッセージを表示しています。

このようなエラーチェックは、エラーが発生する前に問題を防ぐために非常に重要です。

○コードの最適化

効率的なプログラミングのためには、コードの最適化も重要です。

不要な計算や重複した処理を避けることで、プログラムの実行速度を向上させることができます。

例えば、繰り返し使用される値は、一度計算して変数に格納しておくと効率的です。

       COMPUTE TOTAL_COST = ITEM_PRICE * ITEM_QUANTITY.
       DISPLAY "Total cost is: " TOTAL_COST.

このコードでは、ITEM_PRICEとITEM_QUANTITYの積をTOTAL_COSTに計算し、その値を表示しています。

このように、計算結果を変数に格納しておくことで、同じ計算を何度も行わなくて済みます。

●四則演算のカスタマイズ方法

COBOLにおける四則演算は、ビジネスや金融など様々な分野で使われる基本的な技術です。

ただし、実際のアプリケーションでは、標準的な四則演算だけでなく、特定の要件に合わせたカスタマイズが求められることがあります。

ここでは、COBOLでの四則演算をカスタマイズする方法と具体例を見ていきましょう。

○四則演算のカスタマイズ例

一般的な四則演算を応用して、より複雑な計算を実行する例を考えます。

例えば、商品の価格に応じて異なる税率を適用し、最終価格を計算するケースを考えてみましょう。

価格が一定額を超える場合には高い税率を、それ以下の場合には低い税率を適用するといった具合です。

       01 PRICE PIC 9(5).
       01 TAX_RATE PIC V99.
       01 FINAL_PRICE PIC 9(5).

       MOVE 10000 TO PRICE.

       IF PRICE > 5000
           MOVE 0.10 TO TAX_RATE
       ELSE
           MOVE 0.05 TO TAX_RATE
       END-IF.

       COMPUTE FINAL_PRICE = PRICE + (PRICE * TAX_RATE).
       DISPLAY "Final price is: " FINAL_PRICE.

このコードでは、まずPRICEに10000を代入し、その価格に基づいてTAX_RATEを設定しています。

5000を超える場合は10％の税率を、それ以下の場合は5％の税率を適用しています。

最後に、COMPUTEステートメントを使用して最終価格を計算し、結果を表示しています。